3. 1. Практическая работа №1.

Цель работы:рассчитать уровни загрязнения атмосферного воздуха выбросами предприятия на расстоянии 500 метров от источника выбросов. Основываясь на сравнении полученных при расчёте значений концентраций загрязняющих веществ с величиной ПДК_с.с., сделать выводы о влиянии каждого из загрязняющих веществ на расчётную точку территории города.

Предприятие: «Протон».

1) Характеристика предприятия:

Загрязняющее вещество	Высота трубы (H), м	Диаметр устья трубы (D), м	Температура ГВС (Tг), °C	Выброс загрязняющего вещества (M), г/с
акролеин зола оксиды азота фенол	31	1,2	125	6,3 5,4 2,0 2,6

2) Определение максимальной концентрации загрязняющих веществ в атмосфере в соответствии с формулой:

,

где A= 200 – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы,

M – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с,

F= 1 – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе,

mиn– коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси (ГВС) из источника,

Γ= 1 – коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности,

ΔT– разность между температурой выбрасываемой ГВСT_ги температурой окружающего воздухаT_о = 24,7°C,

V₁– расход ГВС (м³/ч), рассчитываемый по формуле:

,

где D– диаметр устья источников выбросов (трубы), м,

W_ср= 7 м/с – средняя скорость выхода ГВС из устья источника.

Коэффициенты mиnопределяются в зависимости от параметровrиq, которые рассчитываются по формулам:

еслиr< 100,

, еслиr≥ 100,

, если 0,5 ≤q< 2,

, еслиq< 0,5,

, еслиq≥ 2.

Вычисления:

r < 100;

0,5 ≤ q < 2;

мг/м³;

мг/м³;

_{(ОКИСЛЫ АЗОТА)} = мг/м³;

мг/м³.

3) Определение расстояния от источника выбросов, на котором достигается максимальная концентрация загрязняющего вещества.

Определение расстояния x_max(м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация загрязняющего веществаC(мг/м³) достигает максимального значенияC_max(мг/м³), выполняется с помощью формулы:

,

где k– коэффициент, рассчитываемый с помощью формулы:

, т.к.r< 100 и 0,5 <q≤ 2.

Вычисления:

м;м.

4) Определение метеорологических условий, при которых может быть достигнута максимальная концентрация загрязняющего вещества в воздухе.

Основными метеорологическими факторами, влияющими на концентрацию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, является скорость и направление ветра. Опасная скорость ветра U_max(м/с), при которой достигается на расстоянииx_maxот источника выбросов максимально возможное значение концентрации загрязняющего веществаC_max, определяется по формуле:

т.к.r< 100 и 0,5 <q≤ 2.

Вычисления:

м/с.

5) Определение концентрации загрязняющего вещества в атмосфере на заданном расстоянии от источника выбросов.

При опасной скорости ветра U_maxприземная концентрация загрязняющего веществаCв атмосферном воздухе на расстоянииxот источника выбросов рассчитывается по формуле:

где S₁– безразмерная величина, зависящая от значения коэффициентаF(F= 1) и отношения , которое обозначено черезα:

1 < α ≤ 8, следовательно,S₁вычисляется по формуле:

Вычисления:

;

_{(АКРОЛЕИН)} мг/м³;

_(ЗОЛА) мг/м³;

_{(ОКИСЛЫ АЗОТА)} мг/м³;

_(ФЕНОЛ) мг/м³.

Расчёт отношения концентрации загрязняющего вещества на расстоянии 500 м от источника выбросов к ПДК_с.с.:

акролеин:
зола:
окислы азота:
фенол:

Таблица результатов, полученных в ходе выполнения работы.

Вариант 13. Предприятие «ПРОТОН»
Загрязняющее вещество (ПДКс.с., мг/м3)		M, г/с		Cmax, мг/м3		C500, мг/м3
акролеин (0,03)		6,3		0,1386		0,195		6,5
зола (0,5)		5,4		0,1188		0,1672		0,33
окислы азота (0,04)		2,0		0,044		0,062		1,6
фенол (0,003)		2,6		0,572		0,8048		268,3
H=31 м; r= 0,61; k= 11,736;	D = 1,2 м; q= 1,916; xmax ≈ 363,8м;		T=125 °С; m= 0,965; Umax≈ 1,9 м/с;		ΔT= 100,3 °C; n=1,002; α = 1,374;		V1 = 7,913; Cmax = 0,22M; S1= 1,407;

Выводы:

1) Анализ полученных результатов показал, что на расстоянии 500 м от источника выбросов уровень загрязнения приземного слоя атмосферы предприятием «ПРОТОН» составляет по акролеину 6,5 ПДК_с.с., по золе – 0,33 ПДК_с.с., окислами азота – 1,6 ПДК_с.с., по фенолу – 268,3 ПДК_с.с..

2) Для улучшения экологической ситуации на прилегающей территории можно рекомендовать предприятию «ПРОТОН» выполнение технических мероприятий по улучшению работы системы очистки газоаэрозольных выбросов, изменение технологических процессов с целью уменьшения выбросов акролеина, окислов азота и фенола.